镜头变形校正PS Lightroom 4.2轻松完成

https://www.sodocs.net/doc/df8708081.html,

镜头变形校正PS Lightroom 4.2轻松完成

照片拍出来的线条歪歪曲曲，或是四周太暗，这并不全然是相机或摄影技术问题，而是镜头影像变形与边角失光的自然物理现象，只要打开Photoshop Lightroom 4.2 中的镜头校正功能，就可以马上自动辨认出镜头型号，来进行变形与暗角修正，同时也支持各大厂牌的热门镜头，现在立刻来试试看吧!

相机的镜头，是由许多不同形状、大小、材质的镜片组成，光线通过这些镜片，最终在相机的感光组件、底片上产生成像，我们才能拍下照片。因为光线经过许多镜片的折射、反射，所以影像多少会产生一些变形与边角失光的现象，且不同镜头，又有截然不同的变形与边角失光特性，有些镜头影像变形很严重，有些镜头则是暗角特别明显。其实，只要透过几个后制步骤，就可以减轻这些影像变形与暗角的影响。

▲较新型的DSLR相机如Nikon D600，已有内建镜头变形控制与暗角失光控制功能，若无支持，则可利用后制

编修来进行修正。

镜头变形与边角失光

一般而言，镜头的影像变形大致分为“桶状变形”(Barrel Dis tortion)与“枕状变形”(Pincushion Distortion)两种，桶状变形经常出现在镜头的广角端，而枕状变形则出现在望远程，这些影像变形对照片最大的影响，就是出现地平线或线条不直，或是无法完全水平的状况。

边角失光现象，多半出现在大光圈镜头或广角镜头，尤其是光圈全开的状况下最为严重，在影像周边形成间层的阴影，也就是俗称的“暗角”，若要减轻边角失光，只能透过缩光圈来解决此问题。

▲左图：桶状变形。右图：枕状变形。

▲边角失光现象。

Photoshop Lightroom 4.2镜头校正

笔者在此以自己常用的Adobe Photoshop Lightroom 4.2版，来进行镜头变形与暗角校正的说明范例。近期有不少后制编修软件，也开始纷纷支持镜头校正的功能，所以摄影玩家可以依照自己的喜好与习惯，来选择后制编修软件，进行变形校正与暗角消除的作业。

▲启动Lightroom 4.2并读入照片之后，选择编辑照片功能中，右边侧栏的“镜头校正”功能。建议以RAW档格

式照片来进行校正，效果更佳。

▲RAW档格式照片，Lightroom 4.2会自行辨识镜头信息，以进行适当的校正。目前市面上大部分的镜头，都已内建于描述档中，但若使用JPEG档的话，就必须以手动选择，且支持的镜头种类也比较少。

▲镜头校正描述档支持的镜头厂牌。

▲已内建大部分镜头型号，且可透过更新来进行升级。

▲当然也可选择全手动校正来进行作业。

镜头变形与暗角校正范例

使用Nikon D600与AF-S 16-35mm f/4G ED VR、AF-S 24-85mm f/3.5-4.5G ED VR拍摄，自动变形控制与边晕功能控制关闭，以Lightroom 4.2进行校正。可以观察照片中的直线变化，以及暗角多寡。

▲左图：校正前。右图：校正后。

▲左图：校正前。右图：校正后。

▲左图：校正前。右图：校正后。

▲左图：校正前。右图：校正后。

鱼眼图像畸变校正算法

鱼眼图像畸变校正算法 司 磊 朱学玲 （安徽新华学院 信息工程学院 安徽 合肥 230088） 摘 要： 根据鱼眼镜头成像的特点，选择合适的图像畸变校正算法，标定鱼眼图像的中心和半径，用标定得到的参数进行校正，推出校正模型，方法简单，易于实现，并对鱼眼图的畸变矫正问题提出意见与看法。 关键词： 鱼眼图像；畸变矫正；图像预处理；图像增强 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110166－02 鱼眼图像的畸变矫正是以某种独特的变换方式将一副鱼眼 2 有关鱼眼图片的粗略校正 图像转换为理想图像的操作，这种操作在全方位视觉导航中具1）求取鱼眼图像行和列的比值 有重要的作用，是系统自动识别、跟踪和定位目标所必须的基将投射生成标准圆变换为鱼眼图片并求取图片中心点的方础操作。 法与普通相机照相原理不同，对于提取出来的鱼眼图片的轮1 畸变图像的校正原理 廓，我们先假定一个阈值，比如设一个灰度值30，用软件勾勒描绘出校正鱼眼图片大概的轮廓，然后先求出该轮廓的中心点根据畸变图像特点标定坐标图，求取标定点像素的理想值坐标，根据轮廓的图形和鱼眼图像的中心点的坐标，可计算出和实际值，同时生成坐标映射表，再把坐标映射表用于畸变图畸变图像的圆半径，从而求取鱼眼图像的中心点坐标和鱼眼图像的校正程序后，即可得到无畸变图像，具体处理过程如下： 像的粗略轮廓的图像的半径相对比，以便于将鱼眼图像的大概1）标定坐标 轮廓重新调整处理，变的更为精确和直观。假定畸变校正的鱼镜头中心的畸变可以忽略为零，以镜头为中心，离镜头越眼图片的半径中的行坐标曲线和列坐标曲线不相等，则我们需远的地方畸变越大。以镜头为中心标定坐标图，对图像进行坐要将畸变校正的鱼眼图像中的园的半径的曲线与下面的公式相标的标定，按正方形均匀排列圆点，如图1所示。 乘，然后就可以变换为普通的标准圆的图像。下面公式中（u，v）是畸变校正的鱼眼图片的中心点，β为畸变校正的鱼眼图像行和列的比值。 图1 2）图像预处理 先通过图像的、突出边缘细节；然后再用二值化处理增强调节对比度的图像，但部分样板点和背景的对比的差值较大，所以是设定一个阈值对整幅图像进行二值化，最后再对二值化后的图像再次进行中值滤波的方法处理，再次使用中值滤波方法可以有效的去除畸变图像中的部分椒盐噪声的影响。二值化的主要作用是可以提高畸变校正图像的质量，预处理图像可以为点阵样板圆点中心的确定提供重要的作用。 3）圆点中心的确定 由于图像畸变的影响，经过图像预处理后的畸变校正图像仍然是不规则的实心圆，然而样板中的确定的圆点却是规则排列的，所以可以在畸变校正的样板图像上把各个圆点的重心近似的2）鱼眼图片的粗略扭曲校正 替换为圆点中心，找出一个圆点的重心作为理想畸变校正样板图在得到中心点的坐标和校正形状之后，把扭曲的鱼眼图像像上与之对应的点，并找出该点处于二维平面坐标之中与之距离通过投射降低图像的扭曲程度变为正常的四方形的图像。 之和最大的圆点，从各个圆点的坐标之中找出与之距离之和最大在图2中，假设在没有扭曲的背景图像中，存在两个具有的圆点坐标，该点坐标即为畸变图像中与之相对应的点的坐标。相同x坐标的点，即k点和h点，并且在背景图像中随着圆上曲线再找出理想的点阵样板图像和该畸变校正图像中各圆点中心的位的经纬度的变大，扭曲程度也就越大，但是三维球面的整体从置，计算出点与点之间的垂直距离，即可得到点阵样板图像中各左到右的各个面的角度的差值全部都是相等的，而且在x轴方向点之间的偏移量，从而可以描绘和构建畸变校正图像上的各个点上与二维畸变校正图像相对应的线段dx的均匀分割经度或是纬之间偏移量的曲面。最后经过图像预处理过程的样板圆点中心的度也是相等的。因此在二维图像的X轴方向上任意点坐标经度或 确定，可计算出其它圆点中心的坐标位置。 图2

鱼眼畸变矫正软件系统

fisheye畸变矫正软件系统 -西安冉科信息技术有限公司 技术目标： 鱼眼镜头的突出特点是一次性摄入 185°视角内所有的信息，无盲区，无须考虑图像拼合和嵌接等问题。但鱼眼图像具有非常严重的畸变，如果要利用这些具有严重变形图像的信息，就需将这些变形图像校正为人们所习惯的透视投影图像。本系统可以实现展开任意方向轴上的“展开窗口”，对图像中敏感信息的抓取具有积极效果。它的展开效果消除了其它恢复方法边缘“拉扯”的现象，在边缘也可以得到接近现实世界的效果。最终的实验结果表明，此算法具有流程简单、速度快、效果好、实用性强等特点，可以达到处理鱼眼镜头视频图像的实时校正要求。 技术内容： 1、确定鱼眼图像的圆心 2、建立鱼眼图像的符合等距投影原理的球面成像模型 3、建立透视投影平面坐标系与展开后的图像坐标系，并求出这两个坐标系之间的关系 4、建立恢复后图像坐标系与相机坐标系的关系 5、求出恢复后图像坐标系与鱼眼图像坐标系之间的关系

一、确定鱼眼图像圆心O与半径R 读取到视频帧，通过图像处理的方法，对图像进行分割，找到鱼眼图像区域的最小外接矩形，进一步对视频帧进行分割。根据分割出的鱼眼图像，确定鱼眼圆心。 二、建立鱼眼图像的符合等距投影原理的球面成像模型 1 以鱼眼图像的圆心O为原点建立鱼眼图像坐标系。 2 建立相机坐标系。 3 以O为中心，以鱼眼图像的半径R为半径做半球， 建立球面成像模型。 三、建立透视投影平面坐标系与展开后的图像坐标系，并求 出这两个坐标系之间的关系 1、确定展开的方位角、仰角、视角。

2、确定展开图像的大小。 3、根据展开图像大小和透视平面大小确定投影关系。 四、建立恢复后图像坐标系与相机坐标系的关系 1、建立透视投影平面坐标系与相机坐标系的关系 2、求出恢复后图像中点对应的在相机坐标系中的坐 标。 五、求出恢复后图像坐标系与鱼眼图像坐标系之间的关系 1、根据等距投影原理求出相机坐标系中的点在鱼眼图 像中的成像点的坐标。 2、根据所得到的映射关系即可得到恢复后图像任意一 点对应的鱼眼图像点的坐标。 技术方法和路线： UBANTU下结合opencv和ffmpeg对鱼眼视频进行解码和处理，视频帧的是通过ffmpeg解码获得，获得数据后，进行灰度处理，统计直方图，通过寻找最佳阈值，找到鱼眼区域。然后通过改变参数对任意区域进行校正，最后通过四分屏显示校正的结果。 开发语言：C 与 C++ 开发环境：UBANTU14.04 LTS(32bit)，并配置opencv 与 ffmpeg 程序编程：使用gedit编辑、修改c/c++文件，用g++把编辑好的源文件编译成可执行程序，编译时需要链接opencv和线程库(因为使用了多线程)，获得的可执行程序就可以对鱼眼畸变视频进行校正了。

鱼眼图像畸变校正算法

据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，根据鱼眼镜头成像的特点，选择合适的图像畸变校正算法，标定鱼眼图像的中心和半径，用标定得到的参数进行校正，推出校正模型，方法简单，易于实现，并对鱼眼图的畸变矫正问题提出意见与看法。 关键词：鱼眼图像；畸变矫正；图像预处理；图像增强 鱼眼图像的畸变矫正是以某种独特的变换方式将一副鱼眼图像转换为理想图像的操作，这种操作在全方位视觉导航中具有重要的作用，是系统自动识别、跟踪和定位目标所必须的基础操作。 1畸变图像的校正原理 根据畸变图像特点标定坐标图，求取标定点像素的理想值和实际值，同时生成坐标映射表，再把坐标映射表用于畸变图像的校正程序后，即可得到无畸变图像，具体处理过程如下：1）标定坐标 镜头中心的畸变可以忽略为零，以镜头为中心，离镜头越远的地方畸变越大。以镜头为中心标定坐标图，对图像进行坐标的标定，按正方形均匀排列圆点，如图1所示。 2）图像预处理 先通过图像的、突出边缘细节；然后再用二值化处理增强调节对比度的图像，但部分样板点和背景的对比的差值较大，所以是设定一个阈值对整幅图像进行二值化，最后再对二值化后的图像再次进行中值滤波的方法处理，再次使用中值滤波方法可以有效的去除畸变图像中的部分椒盐噪声的影响。二值化的主要作用是可以提高畸变校正图像的质量，预处理图像可以为点阵样板圆点中心的确定提供重要的作用。 3）圆点中心的确定 由于图像畸变的影响，经过图像预处理后的畸变校正图像仍然是不规则的实心圆，然而样板中的确定的圆点却是规则排列的，所以可以在畸变校正的样板图像上把各个圆点的重心近似的替换为圆点中心，找出一个圆点的重心作为理想畸变校正样板图像上与之对应的点，并找出该点处于二维平面坐标之中与之距离之和最大的圆点，从各个圆点的坐标之中找出与之距离之和最大的圆点坐标，该点坐标即为畸变图像中与之相对应的点的坐标。再找出理想的点阵样板图像和该畸变校正图像中各圆点中心的位置，计算出点与点之间的垂直距离，即可得到点阵样板图像中各点之间的偏移量，从而可以描绘和构建畸变校正图像上的各个点之间偏移量的曲面。最后经过图像预处理过程的样板圆点中心的确定，可计算出其它圆点中心的坐标位置。 2有关鱼眼图片的粗略校正 1）求取鱼眼图像行和列的比值 将投射生成标准圆变换为鱼眼图片并求取图片中心点的方法与普通相机照相原理不同，对于提取出来的鱼眼图片的轮廓，我们先假定一个阈值，比如设一个灰度值30，用软件勾勒描绘出校正鱼眼图片大概的轮廓，然后先求出该轮廓的中心点坐标，根据轮廓的图形和鱼眼图像的中心点的坐标，可计算出畸变图像的圆半径，从而求取鱼眼图像的中心点坐标和鱼眼图像的粗略轮廓的图像的半径相对比，以便于将鱼眼图像的大概轮廓重新调整处理，变的更为精确和直观。假定畸变校正的鱼眼图片的半径中的行坐标曲线和列坐标曲线不相等，则我们需要将畸变校正的鱼眼图像中的园的半径的曲线与下面的公式相乘，然后就可以变换为普通的标准圆的图像。下面公式中（u，v）是畸变校正的鱼眼图片的中心点，β为畸变校正的鱼眼图像行和列的比值。 2）鱼眼图片的粗略扭曲校正 在得到中心点的坐标和校正形状之后，把扭曲的鱼眼图像通过投射降低图像的扭曲程度变为正常的四方形的图像。